Tema IV - aminas

QUÍMICA ORGÁNCA II
Tema IV: Aminas
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Aminas. Nomenclatura. Estructura. Propiedades. Basicidad. Sales. Síntesis de aminas: aminación reductiva,
acilación-reducción,alquilacióndirectade amoniacoyaminas.Síntesisde arilaminas.Síntesisde Gabriel.Reducción
de nitrilos. Reacciones de las aminas: sustitución electrofílica, alquilación, acilación, eliminación de Hofmann.
Sulfonamidas. Reacciones de las aminas con el ácido nitroso. Sales de diazonio. Diazoación. Sales de arildiazonio.
Reacciones. Hidrólisis. Reacciones de Sandmeyer. Sales de diazonio como electrófilos. Reacciones de copulación.
N-nitrosaminas. Sales de N-nitrosamonio.-
AMINAS
Las aminassonderivadosorgánicosdel amoniacoconunoo másgrupos alquilooaritoenlazadosal átomode
nitrógeno.Se clasificanenaminasprimarias,secundariasyterciarias.Las primariastienenunsologrupo alquiloo
arilounidoal nitrógeno.Lasaminassecundariastienendosgruposalquilosoarilosunidosal nitrógeno.Ylasaminas
terciariastienentresgruposalquiloso arilosunidosal nitrógeno. Lasaminastienenunolorcaracterísticoa pescado
muero, en especial las diaminas que tienen olores pestilentes.-
ESTRUCTURA DE LAS AMINAS
El amoniaco tiene una forma tetraédrica ligeramente
distorsionada. Un par de electrones no enlazados ocupa una de
las posiciones del tetraedro. Esta geometría se representa por la
hibridación sp3 del nitrógeno, con el par de electrones no
enlazados comprimiendo los ángulos del enlace H―N―H a 107ᴼ
del ángulo de enlace "ideal" sp3 de 109ᴼ. En la trimetilamina la
compresión del ángulo es menor, ya que los grupos metilo
voluminosos abren ligeramente el ángulo.-
Una aminatetraédricacontressustituyentesdiferentes(yunparde electronesnoenlazados) nose superpone
con su imagenespecular,yaparece uncentrode quiralidad.Sinembargo,enlamayoríade los casos,no podemos
resolverlo(separarlo)comounaaminaensusdosenantiómerosdebidoaque éstos se interconviertenconrapidez.
Esta interconversióntienelugarporla inversióndel nitrógeno(inversiónpiramidal),enelcual el parde electrones
no enlazadosse mueve de unladode lamoléculaal otro.El átomo de nitrógenotiene hibridaciónsp2enel estado
de transición y los electrones no enlazados ocupan un orbital p no hibridado. Éste es un estado de transición
bastante estable. El par de electrones libres tiene la menor prioridad.-

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Aunque la mayoría de las aminas sencillas no pueden resolverse en enantiómeros, varios tipos de aminas
quirales sí pueden.-
1. Aminas con quiralidad a partir de la presencia de átomos de carbono asimétricos: La inversióndel nitrógeno
es irrelevante debido a que el nitrógeno no es el centro de quiralidad.-
2. Sales de amonio cuaternario con átomos de nitrógeno asimétricos: La inversión de la configuración no es
posible debidoaque nohay un par de electronesnoenlazados que experimente la inversión del nitrógeno.-
3. Aminas que no pueden alcanzar el estado de transición con hibridación sp2 para la inversión del nitrógeno:
Por ejemplo,si el átomode nitrógenoestácontenidoenunanillopequeño,éste nopuede alcanzarlosángulos
de enlace de 120ᴼ que facilitanlainversión.Cuandouncompuestotieneunaenergíade activaciónmásaltapara
la inversión, ésta última es lenta y los enantiómeros pueden resolverse. Las aziridinas quirales (anillos de tres
miembros que contienen un nitrógeno) con frecuencia pueden resolverse en sus enantiómeros.-

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PROPIEDADES FÍSICAS DE LAS AMINAS
1. Polaridad: Las aminas son muy polares debido a que el gran momento dipolar del par de electrones no
enlazado se suma a los momentos dipolares de los enlaces C  N y H  N.-
2. Solubilidad:Las aminas1º y 2º tienenenlacesN―Hque lespermite formarpuentesde hidrógenoentresí
y consolventespróticos(quetienenenlacesO―HoN―H) comoel agua
y los alcoholes.Lasaminas3º como no tienenenlacesN―Hnopueden
formar uniones intermoleculares, pero si son aceptores de puentes de
hidrógeno de solventes próticos. Por lo tanto, las aminas tienden a ser
solubles en alcoholes, y las de hasta 6 átomos de carbono son
relativamente solubles en agua. Las arilaminas son menos solubles en
agua que las alquilaminas.-
3. Puntosde ebullición:Comoel nitrógenoesmenoselectronegativoqueel oxígenoelenlaceN―Hesmenos
polarque el enlace O―H.Porlotanto,lasaminasformanenlacespuentes
de hidrógenoentre símás débilesque losenlacespuentesde hidrógeno
de los alcoholes de peso molecular semejante. Entonces, el orden
decreciente de puntos de ebullición de la aminas es el siguiente: amina
1º > 2º > 3º, esto debe al número que puentes de hidrógeno que entre sí que
puede formar cada una.Ahora bien,el PE de las aminas1ºy 2º es menos que los
alcoholes pero mayor que los éteres de pesos moleculares semejantes.-
BASICIDAD DE AMINAS
Una aminaes unnucleófilo(unabase de Lewis)debidoaque supar de electronesnoenlazadospuedeformar
un enlace con un electrófilo. Una amina también puede actuar como una base de Bronsted-Lowry aceptando un
protón de un ácido.-

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Debidoa que lasaminasson basesmoderadamente fuertes,susdisolucionesacuosassonbásicas.Unaamina
puede sustraer un protón del agua, formando un ion amonio y un ion hidróxido.-
Los valores de Kb de la mayoría de las aminas son bastante pequeños (alrededor de 10-3 o menores) y el
equilibrio se desplaza hacia la izquierda. No obstante, las disoluciones acuosas de aminas son muy básicas, y se
usan losvaloresde pKbya que losórdenesde magnitudvarían mucho.Algunoslibrosnodan valoresde Kb o pKb
para las aminas. En su lugar, se dan valores de Ka o pKa para el ácido conjugado, el cual es el ion amonio.-
Estasrelacionesnospermitenconvertirlosvaloresde Ka(opKa) parael ionamonioyKb(opKb) paralaamina.
Tambiénnosrecuerdanque unaaminamuy básicatiene unionamonio débilmente ácidoyunaaminadébilmente
básica tiene union amoniomuy ácido. Y debemossaberque mientrasmás básica esla aminamayor es el pKade
su ácido conjugado, y viceversa.-

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EFECTOS SOBRE LA BASICIDAD DE LAS AMINAS
La figura muestra un diagrama de energía para la reacción de una amina con agua. A la izquierda están los
reactivos: la amina libre y agua. A la derecha están los productos: el ion amonio y el ion hidróxido. Cualquier
característica estructural que estabilice el ion amonio (respecto a la amina libre) desplaza la reacción hacia la
derecha,haciendoa la aminauna base más fuerte.Cualquiercaracterísticaque estabilizalaamina libre (respecto
al ion amonio) desplaza la reacción hacia la izquierda, haciendo a la amina una base más débil.-
1. Efectosde grupos alquilossobre la basicidad: Losgrupos alquilossondonadoresde densidadelectrónicahacia
loscationes,ymoléculasneutraspolares.Porlotanto,cuantomássustituyentesalquilostengael catiónamonio
másestable seráymásbásicaserálaaminayaque el equilibrioestarádesplazadohacialaderecha.Porejemplo,
comparemos la basicidad del amoniaco con la metilamina:
Podríamos esperar que las aminas secundarias sean bases más fuertes que las primarias y las aminas
terciarias sean las bases más fuertes de todas. La situación real es más complicada por los efectos de la
solvatación.Debidoaque losionesamonioestáncargados,sonfuertementesolvatadosporel aguaylaenergía
de solvatacióncontribuye asu estabilidad.Losgrupos alquiloadicionalesalrededorde losionesamoniode las
aminassecundariasyterciariasdisminuyenelnúmerode moléculasde aguaquepueden aproximarsedemanera
cercana y solvatarlos iones.Las tendenciasopuestasde laestabilizacióninductivay del impedimentoestérico
de la solvatación tienden a cancelarse en la mayoría de los casos, dando como resultado que las aminas
primarias, secundarias y terciarias muestren intervalos similares de basicidad.-

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2. Efectos de la resonancia sobre la basicidad: Las aminas aromáticas (anilinas y sus derivados) son bases más
débilesque lasaminasalifáticassencillas.Lamenorbasicidadse debe ala deslocalizaciónporresonanciade los
electrones no enlazados en la amina libre. La figura muestra cómo la estabilización de los reactivos (la amina
libre) hace alasaminasmenosbásicas.Enlaanilina,eltraslapeentreel anilloaromáticoyelorbitalque contiene
el par de electrones no enlazados del nitrógeno estabiliza dicho par y lo hace menos reactivo.-
El traslape se pierde enel ionanilinio,porloque el reactivo(anilina) estámásestabilizadoencomparación
con el producto. La reacción se desplaza hacia la izquierda y la anilina es menos básica que la mayoría de las
aminas alifáticas.-
Los efectos de resonancia también influyen en la basicidad del pirrol. Ésta es una base muy débil con un
pKb de alrededorde 15. El pirrol esaromático debidoa que los electronesnoenlazadosenel nitrógenoestán
localizadosenunorbital p, y contribuyenal sextetoaromático.Cuandoel nitrógenodel pirrol esprotonado,el

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pirrol pierde suestabilizaciónaromática.Portanto,laprotonaciónenel nitrógenoesdesfavorableyel pirrol es
una base muy débil.-
La conjugación del grupo amino de una arilamina, con un segundo anillo aromático y después con un
tercero, reduce todavía más la basicidad. La difenilamina es 6300 veces menos básica que la anilina, mientras
que la trifenilaminaapenasesunabase,y se estimaque es,aproximadamente,1010 vecesmenosbásicaque la
anilina, y 1014 veces menos básica que el amoniaco.-
3. Efectosde la hibridaciónsobre labasicidad:Los electronesestánunidos másestrechamentecuandolosorbitales
tienen mayor carácter s. Este principioayuda a explicar por qué las aminas insaturadas tienden a ser bases más
débiles que las aminas alifáticas sencillas. Por ejemplo, en la piridina, los electrones no enlazados ocupan un
orbital sp2, con carácter s más grande y los electronesse mantienenmásunidosal nitrógenoque aquellosenel
orbital sp3 de una amina alifática. Los electrones no enlazados de la piridina están menos disponibles para
enlazarse aun protón.Sinembargo,lapiridinanopierdesuaromaticidadenlaprotonaciónyesunabase mucho
más fuerte que el pirrol.-
4. Efectos de otros sustituyentes sobre la basicidad: Las arilaminas sustituidaspueden ser más básicas o menos
básicasque la anilina,dependiendodel sustituyente. Engeneral,lossustituyentesdonadoresde electronesen
el anillo aromático (―CH3, ―NH2, ―OCH3) aumentan sólo un poco la basicidad de las arilaminas ya que
aumentanlareactividaddel anilloaromáticohacialasustituciónelectrofílica.Así,comose muestraenla tabla,
ungrupo metilo,donadorde electrones,enposición“para”aumentalabasicidadde laanilinaenmenosde una
unidad de pK. Los grupos que retiran electrones (―Cl, ―NO2, ―CN) debilitan la base y pueden tener efectos
considerables ya que disminuyen la reactividad del anillo hacia la sustitución electrofílica. Un grupo p-
trifluorometilodisminuyelabasicidadde laanilinaenunfactorde 200,y ungrupop-nitro,enunfactorde 3800.
La tabla solo muestra las arilaminas “para” sustituidas pero se encuentran tendencias similares para las
posiciones “orto” y “meta”.-

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En el caso de la p-nitroanilina,una interacción de resonancia del tipo que se muestra abajo causa una
deslocalizaciónextensadelparelectróniconocompartidodelgrupoamino.Asícomolaanilinaesmuchomenos
básica que las alquilaminas,debidoaque el par electróniconocompartidodel nitrógenoestádeslocalizadoen
el sistemaπdel anillo,lap-nitroanilinaestodavíamenosbásicaporqueel gradodeestadeslocalizaciónesmayor
e intervienen los oxígenos del grupo nitro.-
Un sustituyente cianoretiraelectronesconmuchafuerza.Cuandoestápresente enunaposiciónortoaun
grupo amino en un anillo aromático, un sustituyente ciano aumenta la deslocalización electrónica del par
solitario de la amina, por una interacción directa de resonancia. Esta estabilización por resonancia se pierde
cuandoel grupo aminose protona,y enconsecuencia la o-cianoanilina es una base más débil que la anilina.-

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La sustitución múltiple con grupos que retiran electrones con mucha fuerza disminuye todavía más la
basicidad de las arilaminas. Como se acaba de decir, la anilina es una base 3800 veces más fuerte que la p-
nitroanilina; sin embargo, es 109 veces más básica que la 2,4-dinitroanilina. Una consecuencia práctica de lo
anterior es que las arilaminas que tienen dos o más grupos muy atractores de electrones, con frecuencia no
pueden ser extraídas de una solución en éter dietílico por una solución de ácido acuoso diluido.-
Los compuestosheterocíclicosnoaromáticos,porejemplolapiperidina,tienenunabasicidadparecidaala
de las alquilaminas. Sin embargo, cuando el nitrógeno es parte de un anillo aromático, baja su basicidad en
forma marcada. Por ejemplo, la piridina se parece a las arilaminas en que es casi un millón de veces menos
básica que la piperidina.-

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SALES DE AMINAS
La protonación de una amina mediante un ácido fuerte produce una sal de amina. La sal de amina está
compuestapordos tiposde iones:el catiónde laaminaprotonada(un ionamonio) yel aniónderivadodel ácido.-
Ejemplo:

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Las sales de aminas son sólidosiónicos, de alto punto de fusión, no volátiles y virtualmente no tienenolor a
pescado. Son mucho más solubles en agua que las aminas de las que derivan y solo son ligeramente solubles en
solventes orgánicos no polares.-
Se puede emplearlaformacióndesalesde aminasparaaislarlasycaracterizarlas.Lamayorparte de lasaminas
de más de seis átomosde carbonoson relativamente insolublesenagua.En ácidos acuososdiluidosestasaminas
forman sus sales de amonio correspondiente y se disuelven formándose dos capas, la capa acuosa donde se
encuentra disuelta la sal de la amina y la capa orgánica. Esta capa acuosa se separa de la mezcla en un valón de
decantación. Luego a esta fase acuosa separada se le agrega una base NaOH y se regenera la amina.-

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SINTESIS DE AMINAS
1. SÍNTESIS DE AMINAS 1º, 2º, 3º POR AMINACIÓN REDUCTIVA
La aminación reductivaimplicalareducciónde unaimina,uoximade unacetonaoaldehído.Laiminauoxima
se reducen con hidruro de litio y aluminio (LiAlH4) o por hidrogenación catalítica.-
Tanto el amoniaco (oderivadosde este) comolasaminas1ºreaccionancon losaldehídosylascetonasenuna
adición(que es una reacciónde condensación) paraformar iminas. Las iminasson básicas,y una iminasustituida
se le llamabase deSchiff.Una oximaresultade lacondensacióndeunderivadodelamoníacocomolahidroxilamina
HO―NH2 con una cetona o aldehído.-
El productode una aminaciónreductivaenunaiminauoximapuede serunaamina1º, 2º, o 3º. Dependiendo
de si el amoniaco (o un derivado de este) o la amina que se usaron en la condensación tenía uno, dos o ningún
grupo alquilo.-
A. SÍNTESIS DE AMINAS 1º:Se forma por condensaciónde unaldehídoo cetonacon la hidroxilamina (no
tiene grupos alquilos) que genera una oxima, que luego su oxidación produce la amina 1º.-

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B. SÍNTESIS DE AMINAS 2º:La condensaciónde unaldehídoo cetonacon una amina1º forma una imina
N-sustituida (base de Schiff). La reducción de esta imina produce una amina 2º.-
C. SÍNTESIS DE AMINAS 3º: La condensación de un aldehído o cetona con una amina 2º da una sal de
iminioque esinestableynose aísla.Un agente reductorsuave comoel cianoborohidrurode sodio(NaBH3CN)
en la solución reduce a la sal de imina pero no al carbonilo y genera la amina 3º.-

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2. SÍNTESIS DE AMINAS 1º, 2º y 3º POR ACILACIÓN Y REDUCCIÓN
Al igual que laaminaciónreductiva,laacilación-reducciónadicionaungrupoalquiloal átomode nitrógenode
la amina inicial. La acilación de la amina (o amoniaco) inicial por un cloruro de ácido forma una amida (ver
mecanismo de aminólisis en el tema III – derivados de ácidos). La reducción de la amida con hidruro de litio y
aluminio (LiAlH4) forma la amina correspondiente. Una amina primaria se obtiene si se parte del amoniaco, una
amina 2º si se trabaja con una amina 1º, y una amina 3º si usamos una amina 2º.-
A. SÍNTESIS DE AMINAS 1º:
B. SÍNTESIS DE AMINAS 2º:
C. SÍNTESIS DE AMINAS 3º:
3. SÍNTESIS DE ARILAMINAS Y AMINAS 1º (reducción de nitrocompuestos)
Los grupos nitros aromáticos y alifáticos se reducen fácilmente a grupos amino. Los métodos más comunes
son la hidrogenación catalítica y la reducción por medio de un metal activo en medio ácido. También se pueden
usar reactivos reductores más fuertes, como el LiAlH4. Por lo tanto si partimos de un compuesto nitro alifático

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obtendremos únicamente una amina alifática 1º, y si partimos de un compuesto nitro aromático obtendremos
una arilamina 1º.-
Ejemplos:
4. ALQUILACIÓN DIRECTA DEL AMONÍACO Y LAS AMINAS
Las aminas primariassonlas máscomunesy se puedenusarcomo materiasprimaspara la síntesisde aminas
secundariasyterciarias.Se handesarrolladomuchosmétodosparalapreparaciónde aminasprimarias,quevande
la alquilación sencilla del amoniaco a síntesis multipasos sofisticadas.-
La reacciónSN2de aminasconhalurosde alquiloesdifícilporque puedehaberpolialquilaciónparaformaruna
mezclade productosmonoalquilados(amina1º) ypolialquilados(aminas2ºy3º).Sinembargo,lasaminasprimarias
sencillaspuedensintetizarseadicionandounhalurooun tosilato(debe serunbuen sustratoparalaSN2) a un gran
exceso de amoniaco.-

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5. SÍNTESIS DE AMINAS 1º (síntesis de Gabriel)
Se puede sintetizaraminas1ºsin peligrode sobrealquilación mediante el empleode unaformaprotegidadel
amoníacoque nose puede alquilarmásde unavez.Lasíntesisde Gabriel delasaminas1ºemplealaftalimidacomo
derivados protegido del amoníaco. Esta ftalimida tiene un protón ácido N―H que se elimina mediante KOH para
dar el anión ftalimida.-
El aniónde la ftalimidaesunnucleófilofuerte,que desplazaunionhaluroo tosilatode unbuensustratopara
la SN2 El calentamientode laN-alquilftatimidaconhidracina(H2N―NH2) producelaaminaprimaria,ylahidracida
de la ftalimida que es estable.-
6. SÍNTESIS DE AMINAS 1º POR REDUCCIÓN DE NITRILOS
Los nitrilosse reducenaaminas1º (conun átomode carbonomás que el nitrilo) yaseanconhidrurode litioy
aluminio(LiAlH4)oporhidrogenacióncatalítica.Peroprimerodebemossintetizarennitrilo, pormediode unaSN2
(ya que el ciano es buen nucleófilo para esta) de un halogenuro de alquilo o tosilato que sean buenos sustratos
para esta sustitución.-

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REACCIONES DE LAS AMINAS
1. SUSTITUCIÓN ELECTROFÍLICA Y NUCLEOFÍLICA DE AMINAS AROMÁTICAS Y
HETEROCÍCLICAS
A. SUSTITUCIÓN ELECTROFÍLICA DE ARILAMINAS
En una arilamina, los electrones libresdel átomo de nitrógeno ayudan a estabilizar por resonancia al
complejosigmaresultante del ataque enlas posicionesortoy para con respectoal grupo amino.Los grupos
aminos son fuertemente activantes y directores orto y para. Veamos el caso de la anilina:

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Ejemplos:
En las reacciones de los derivados de la anilina, se debe tener cuidado al usar ácidos fuerte ya que
protonan al grupo amino, dando una sal de amonio, el grupo Ar―NH3
+ es desactivador del anillo y director
meta.Porlotanto,losreactivosmuyácidosnosonadecuadosparalassustitucionesenderivadosde laanilina,
como así también lo son los ácidos fuertes (como el nítrico y sulfúrico) ya que oxidan al grupo amino dando
una descomposición del mismo y a veces reacciones violentas.-
B. SUSTITUCIÓN ELECTROFÍLICA AROMÁTICA DEL PIRROL (heterociclo)
El pirrol participa en la SEAr más fácilmente que el benceno, y los reactivos y condiciones suaves son
suficienteparaque se efectúe lareacción.Lareacciónse llevaacaboenlaposición2,porque el intermediario
esta mejor estabilizado en esta posición.-

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C. SUSTITUCIÓN ELECTROFÍLICA AROMÁTICA DE LA PIRIDINA (heterociclo)
En esta sustitución, el anillo de la piridina se parece a un benceno desactivado, debido a que la
electronegatividaddel nitrógenoatrae aloselectronesde losenlacessigma(desactivacióndelanilloporefecto
inductivo). Y el par de electrones libres del nitrógeno no puede estabilizar al complejo sigma, cargado
positivamente, ya que estos se encuentran en un orbital híbrido sp2 que se encuentra en el plano del anillo,
por lo tanto es perpendicular a sistema de orbitales pi y no puede traslaparse con ellos.-
Cuando la piridina reacciona en una SEAr, el ataque se produce en la posición3 análoga a la sustitución
que presentan los derivados del benceno desactivados.-

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El ataque electrofílico a la piridina en la posición 2 forma un intermediario inestable, con una de las
estructurasde resonanciaque muestraunacarga positivaysóloseiselectronesenel nitrógeno.Encontraste,
lastresformasde resonanciadel intermediarioapartirdel ataque enlaposición3colocanlacarga positivaen
los átomos de carbono menos electronegativos. La sustitución electrofílica de la piridina es difícil porque el
átomode nitrógenoesatacadoporelectrófilosyadquiere unacargapositiva.El ionpiridinioconcargapositiva
es aún más resistente que la piridina a la sustitución electrofílica.-
D. SUSTITUCIÓN NUCLEOFÍLICA AROMÁTICA DE LA PIRIDINA
La piridinaestádesactivadahaciael ataqueelectrofílico,peroestáactivadahaciaelataquepornucleófilos
ricos en densidad electrónica; es decir, está activada hacia la sustitución nucleofílica aromática. Si existe un
buen grupo saliente en cualquiera de las posiciones 2 o 4, puede atacar un nucleófilo y desplazar el grupo
saliente.Lasiguientereacciónmuestrael ataquenucleofílico enlaposición2.El intermediarioestáestabilizado
por la deslocalizaciónde lacarganegativahaciael átomo de nitrógenoelectronegativo.Estaestabilizaciónno
es posible si el ataque ocurre en la posición 3.-

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2. ALQUILACIÓN DE AMINAS POR HALOGENUROS DE ALQUILO
Las aminas reaccionan con haluros de alquilo 1º para formar haluros de alquilamonio (también llamados
halurosde amonioalquilados).Laalquilaciónse llevaacaboporel mecanismode SN2,porlo que noesfactiblecon
haluros 3º debido a que están muy impedidos. Los haluros 2º con frecuencia producen rendimientos bajos y la
eliminación predomina sobre la sustitución nucleofílica.-
Si una mina1º reaccionacon unhalurode alquiloproduce unasal de amina2º.Desafortunadamente,lasal de
amina2º puede desprotonarseconlaamina1ºygenerarunaamina2º. Se puede producirunasegundaalquilación,
en la que la amina 2º reacciona con otra molécula de halogenuro para formar una sal de amina 3º. Y esta sal de
amina 3º se desprotonacon una amina2º para dar la amina 3º, y esta mismapuede alquilarse conotra molécula
de haluro de alquilo y formar una sal de amonio cuaternaria.-

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Dicho de otra manera:
Pero debido a que se producen alquilacionesmúltiplesdando mezclas complejas, esta alquilacióndirecta no
se puede emplear. Por lo tanto, hay dos tipos de reacción en donde la alquilación de las aminas da buenos
rendimientos del producto deseado:
a) Alquilación exhaustiva: Esta reacción evita las mezclas de productos alquilados.Se trata a la amina en un
exceso de haluro de alquilo para alquilarla tantas veces como sea posible para producir la sal de amonio
cuaternario (R4―N+ ˉX, sal de tetraalquil amonio). Se agrega una base débil (NaHCO3, o NaOH dil.) para
desprotonar las aminas intermediarias y para neutralizar las grandes cantidades de ácido HX que se forman
durante la reacción.-
b) Reacción con gran excesode amoniaco: Al adicionarlentamente unhalogenurode alquilo1ºa un excesode
amoniacoobtenemosunaamina1º,y así se reduce laprobabilidadde dialquilación,yel amónicoenexcesose
deja evaporar.-
3. ACILACIÓN DE AMINAS (amidas)
Las aminas1º y 2º reaccionancon los clorurosde ácido para formaramidasbajo el mecanismode sustitución
nucleofílica en el acilo, en donde el nucleófilo toma el lugar del grupo saliente del carbonilo. En este caso el ion
cloruro es sustituido por la amina.-
 Ecuación general total:

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 Mecanismo general:
4. ELIMINACIÓN DE HOFMANN (las aminas como grupo saliente)
Las aminas puedenconvertirse enalquenospor mediode reaccionesde eliminación,de maneramuysimilar
a comoalcoholesyhalurosde alquiloexperimentanunaeliminaciónparaformaralquenos.Sinembargo,unaamina
no se puede eliminarde formadirecta,ya que un grupo amino (o alquilamino) no es un buen grupo saliente por
que saldrá como un grupo H2Nˉ ion amiduro (o un grupo RHNˉ) que es una base muy fuerte.-
Ungrupo amino puede convertirse enunbuengrupo saliente pormetilaciónexhaustiva,lacual lo convierte
enuna sal de amonio cuaternarioque puede salircomouna amina neutra. Porlogeneral lametilaciónexhaustiva
se lleva a cabo usando yoduro de metilo:
Por lo general la eliminaciónde la sal de amonio cuaternario se lleva a cabo mediante un mecanismo E2, el
cual requiere una base fuerte. Para proporcionar ésta, el yoduro de amonio cuaternario se convierte en la sal de
hidróxido por tratamiento con óxido de plata:
El calentamiento del hidróxido de amonio cuaternario resulta en una eliminación E2 y la formación de un
alqueno. A esta eliminación del hidróxido de amonio cuaternario se le llama eliminación de Hofmann:

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Entonces recordemos que la obtención de una alqueno a partir de una amina requiere de tres pasos:
 Metilación exhaustiva de la amina (formación de la amina en una sal de amonio cuaternaria).-
 Conversión de la sal de amonio cuaternaria en hidróxido de amonio cuaternario.-
 Eliminación de Hofmann (formación del alqueno).-
Por ejemplos, cuando se metila exhaustivamente la 2-butanamina, se obtiene el hidróxido de amonio
cuaternario y al calentarlo obtenemos la mezcla del 2-buteno y 1-buteno a través de la E2:
La eliminaciónde loshalurosde alquilosiguenporlogeneral lareglade Zaitsev(Saytzeff):esdecir,predomina
el alquenomás sustituido.Estareglaaplicadebidoa que el alquenomássustituidoesusualmente el másestable.
Sinembargo,enlaeliminaciónde Hofmannelproductoesel alquenomenossustituido.Con frecuenciaclasificamos
una eliminación como la que produce principalmente el producto de Zaitsev (el alqueno más sustituido) o el
producto de Hofmann (el alqueno menos sustituido), respectivamente.-
El hecho de que en la eliminación de Hofmann se forme mayoritariamente el alqueno menos sustituido se
debe a diversos factores, uno de los más importantes es el gran volumen del grupo saliente.Recordemos que el
mecanismoE2implicaunarregloanti-coplanardel protónyel gruposaliente.El grupotrialquilaminaque saleenla
eliminación de Hofmann, con frecuencia interfiere en este arreglo coplanar. Para entender esto mejor debemos

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analizar la estereoquímica de la eliminación de Hofmann, analicemos esto en el ejemplo de la eliminación de
Hofmann de la 2-butanamida.-
Veamos las distintas rotaciones del enlace y las estructuras en perspectiva y sus respectivas estructuras de
Newman:
FIGURA A
FIGURA B
FIGURA C

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En la eliminación de Hofmann, la 2-butanamida sufre la eliminación de un protón ya sea en C1 o C3 (C1: 1-
buteno; C2: 2-buteno).-
 Figura A: En la conformación a lo largo del enlace C2―C3 (conformación de la figuraA) se puede observarla
relaciónanticoplanarentre el protóny el grupo saliente,perohayun inconveniente,yaque el grupo saliente
se encuentra al lado de un grupo metilo y esto le confiere a la conformación una alta inestabilidad debido al
impedimentoestéricode ambosgrupos voluminososque se encuentraenrelaciónoblicua.Para que esto no
suceda, el grupo saliente no debe estar cerca de ningún grupo metilo.-
 Figura B: La conformaciónmásestable a lolargo del enlace C2―C3,es la conformaciónde la figuraB; ya que
esta tiene ungrupometiloenrelaciónanticoplanarconel grupo saliente,yademásambosgrupos metilosse
encuentran entre sí en relaciónoblicua. Esta conformaciónevita la eliminacióna los largo del enlace C2―C3
ya que el grupo saliente y el protón no están en relación anti.-
 Figura C: En lasconformacionesalolargodel enlace C1―C2,cualquierade lastresconformacionesoblicuada
la relaciónanti entre el protón y el grupo saliente yademásestasposeenla mismaenergía ya que no tienen
impedimento estérico entre el grupo saliente y el grupo etilo porque ambos se encuentran unidos al mismo
carbono. La eliminación del protón en esta conformación es en el C1 que genera el 1-buteno (producto de
Hofmann,alquenomenossustituido).Debidoaque estasconformacionessonlasde menorenergíay poseen
la relación anticoplanar del grupo saliente y el protón.-
5. REACCIÓN DE AMINAS CON CLORURO DE SULFONILO (sulfonamidas)
Los cloruros de sulfonilo son los cloruros de ácido de los ácidos sulfónicos. Como los cloruros de acilo, los
cloruros de sulfonilo son muy electrofílicos. Una amina 1º o 2º ataca un cloruro de sulfonilo exactamente como
ataca a unclorurode ácido. La expulsióndel ionclorurodel intermediariotetraédricogeneraunaamidadel ácido
sulfónico (a las que se les llama sulfonamidas). El mecanismo es una sustitución nucleofílica en el acilo.-

Tema IV: Aminas
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6. REACCIÓN DE AMINAS CON ÁCIDO NITROSO (nitrosación)
Como el ácido nitroso (HNO2) es inestable se prepara in situ (en medio de la reacción) mezclando nitrito se
sodio (NaNO2) con HCl diluido y frío.-
En soluciónácida,el ácidonitrosose puede protonaryperderaguaparaformarel ionnitrosonio(+:N=Ocatión
nitrosilo),este esel agentenitrosante yparece serel intermediarioreactivoenlamayorparte de lasreaccionesde
las aminas con ácido nitroso:
Cada una de las tres clases de aminas reaccionan con el ion nitrosonio de una manera específica, y esto de
detalla a continuación.-

Tema IV: Aminas
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A. REACCIÓNDEAMINAS1ºCONEL IONNITROSONIO(Diazoación,salesdediazonio,N-
nitrosoaminas 1º)
Las aminas primarias reaccionan con ácido nitroso, mediante el ion nitrosonio, para formar los cationes
diazonio (sales de diazonio) que tienen la estructura R―N+≡N. Este procedimiento se llama diazoación de una
amina. El mecanismo de diazoación es el siguiente:
I. Formaciónde laN-nitrosoamina1º:Laamina1º (nucleófilo)atacaal ionnitrosonio(electrófilo)paraformar
la N-nitrosoamina 1º (o simplemente nitrosamina):
II. Reacciónácido-base:Latransferenciade unprotóndel nitrógenoal oxígenoformaungrupohidroxiloyun
segundo enlace N―N (esto representa una tautomerización):
III. Protonacióny eliminación: Laprotonacióndel grupohidroxilo,seguidaporla pérdidade agua, produce el
ion diazonio:

Tema IV: Aminas
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Las sales de diazonio son inestables y se descomponen fácilmente en nitrógeno molecular y carbocationes
como se muestra a continuación. Los carbocationes generados pueden reaccionan en numerosos tipos de
reacciones, por lo tanto, la diazoación de aminas 1º no se emplea mucho para síntesis.-
B. REACCIÓN DEAMINAS 2ºCON EL ION NITROSONIO(Diazoación,N-nitrosoaminas 2º)
Las aminassecundariasreaccionanconel ionnitrosonioparaformarN-nitrosoaminas2º.LasN-nitrosoaminas
2º sonestablesenlascondicionesde reaccióndebidoaque notienenel protónN―Hnecesarioparalatautomería
y para formar el iondiazonio.Las N-nitrosoaminas2ºgeneralmente se separande lamezclade reaccióncomo un
aceite.-
C. REACCIÓN DE AMINAS 3º CON EL ION NITROSONIO (Diazoación, sales de N-
nitrosoamonio)
Las aminas 3º reaccionan con el ion nitrosonio para formar sales de N-nitrosamonio, como no hay protones
ácidos N―H en la sal de N-nitrosamonio3º, es imposible la pérdida de un protón para dar la N-nitrosoamina.
Simplemente se presenta un equilibrio entre la amina 3º y la sal de N-nitrosoamonio.-
7. SALES DE ARILDIAZONIO
En contraste con las sales de alquildizonio (o simplemente sales de diazonio), las sales de arildiazonio son
relativamente estables en disoluciones acuosas alrededor de 0-10 ⁰C. Arriba de estas temperaturas, se
descomponen y pueden explotar si se aíslan y se permite que se sequen. El grupo diazonio (―N≡N) puede
sustituirse por varios grupos funcionales distintos, incluyendo ―H, ―OH, ―CN y los halógenos.-

Tema IV: Aminas
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Las sales de arildiazonio se forman diazotizando una amina aromática primaria. Las aminas aromáticas
primariaspor lo general se preparannitrandoun anilloaromáticoydespuésreduciendoel gruponitroa un grupo
amino(―NH2).De hecho,laformaciónyladiazotizaciónde unaaminapermitenintroducirunaampliavariedadde
grupos funcionales en el anillo aromático.-
El siguiente diagrama de flujo muestra alguno de losgrupos funcionales que pueden introducirse por medio
de sales de arildiazonio:
A. REACCIÓN DE LAS SALES DE ARILDIAZONIO
Los iones arildiazonio sufren diversas reacciones que los hacen intermediarios versátiles para preparar una
multitud de compuestos aromáticos sustituidosen el anillo. Todas las reacciones son regioespecíficas; el grupo
entrante se une al mismo carbono del cual sale el nitrógeno.-
I. Hidrólisis (sustitución del grupo diazonio por hidróxido): La hidrólisis se lleva a cabo cuando se acidifica
fuertemente (conH2SO4) unadisoluciónde unasal de arildiazonioyse calienta.El grupo hidroxilodel agua
sustituye el N2
+ (―N+≡N:), formando un fenol.-
II. Reacciones de Sandmeyer (sustitución del grupo diazonio por Clˉ, Brˉ o CNˉ): Las sales de cobre (I) (sales
cuprosas) tienenunaafinidadespecial porlassalesde diazonio.El clorurocuproso,el bromuro cuprosoyel
cianuro cuproso reaccionan con sales de arildiazonio para formar cloruros de arilo, bromuros de arilo y

Tema IV: Aminas
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cianuros de arito. El empleo de sales cuprosas para sustituir los grupos arildiazonio se conoce como la
reacción de Sandmeyer.-
III. Reacciones de Schiemann (sustitución del grupo diazonio por Fˉ o Iˉ):
 Fluorurosde arilo: Cuandose trataunasal de arildiazonioconácidofluorobórico(HBF4),elfluoroboratode
diazonio precipita de la disolución. Si esta sal precipitada se filtra y después se calienta, se descompone
para formar el fluoruro de arilo.-
 Yodurosde arilo: Losyodurosde arilose formantratandolas salesde arildiazonioconyodurode potasio.-
IV. Sales de diazonio como electrófilos(reaccionesde copulación): Debidoa que son electrófilosdébiles,las
salesde diazoniosóloreaccionanconanillosfuertementeactivados(comolosderivadosde anilinayfenol).
Los iones arildiazonio actúan como electrófilos débiles en las sustituciones electrofílicas aromáticas. Los
productos tienen la estructura Ar―N=N―Ar', que contiene el enlace azo ―N=N―. Por esta razón, a los
productosse lesllamancompuestosazoya la reacciónse le llamaacoplamientodiazoico(ocopulación,o
acoplamientoazoico).Lamayoríade loscompuestosazotienencoloraciónintensaysirvencomocolorantes
excelentes, conocidos como colorantes azo. Muchos colorantes azo comunes se preparan por medio del
acoplamiento diazoico.-

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